src/libnr/nr-matrix-test.cpp

   1 #include <utest/utest.h>
   2 #include <libnr/nr-matrix.h>
   3 #include <libnr/nr-matrix-fns.h>
   4 #include <libnr/nr-matrix-ops.h>
   5 #include <libnr/nr-matrix-rotate-ops.h>
   6 #include <libnr/nr-matrix-scale-ops.h>
   7 #include <libnr/nr-point-matrix-ops.h>
   8 #include <libnr/nr-rotate.h>
   9 #include <libnr/nr-rotate-ops.h>
  10 #include <libnr/nr-scale-ops.h>
  11 #include <libnr/nr-scale-translate-ops.h>
  12 #include <libnr/nr-translate.h>
  13 #include <libnr/nr-translate-ops.h>
  14 #include <libnr/nr-translate-scale-ops.h>
  15 using NR::Matrix;
  16 using NR::X;
  17 using NR::Y;
  18
  19 inline bool point_equalp(NR::Point const &a, NR::Point const &b)
  20 {
  21     return ( NR_DF_TEST_CLOSE(a[X], b[X], 1e-5) &&
  22              NR_DF_TEST_CLOSE(a[Y], b[Y], 1e-5)   );
  23 }
  24
  25 int main(int argc, char *argv[])
  26 {
  27     int rc = EXIT_SUCCESS;
  28
  29     Matrix const m_id(NR::identity());
  30     NR::rotate const r_id(NR::Point(1, 0));
  31     NR::translate const t_id(0, 0);
  32
  33     utest_start("Matrix");
  34
  35     Matrix const c16(1.0, 2.0,
  36                      3.0, 4.0,
  37                      5.0, 6.0);
  38     UTEST_TEST("basic constructors, operator=") {
  39         Matrix const c16_copy(c16);
  40         Matrix c16_eq(m_id);
  41         c16_eq = c16;
  42         for(unsigned i = 0; i < 6; ++i) {
  43             UTEST_ASSERT( c16[i] == 1.0 + i );
  44             UTEST_ASSERT( c16[i] == c16_copy[i] );
  45             UTEST_ASSERT( c16[i] == c16_eq[i] );
  46             UTEST_ASSERT( m_id[i] == double( i == 0 || i == 3 ) );
  47         }
  48     }
  49
  50     UTEST_TEST("scale constructor") {
  51         NR::scale const s(2.0, 3.0);
  52         NR::Matrix const ms(s);
  53         NR::Point const p(5.0, 7.0);
  54         UTEST_ASSERT( p * s == NR::Point(10.0, 21.0) );
  55         UTEST_ASSERT( p * ms == NR::Point(10.0, 21.0) );
  56     }
  57
  58     NR::rotate const r86(NR::Point(.8, .6));
  59     NR::Matrix const mr86(r86);
  60     UTEST_TEST("rotate constructor") {
  61         NR::Point const p0(1.0, 0.0);
  62         NR::Point const p90(0.0, 1.0);
  63         UTEST_ASSERT( p0 * r86 == NR::Point(.8, .6) );
  64         UTEST_ASSERT( p0 * mr86 == NR::Point(.8, .6) );
  65         UTEST_ASSERT( p90 * r86 == NR::Point(-.6, .8) );
  66         UTEST_ASSERT( p90 * mr86 == NR::Point(-.6, .8) );
  67         UTEST_ASSERT(matrix_equalp(Matrix( r86 * r86 ),
  68                                    mr86 * mr86,
  69                                    1e-14));
  70     }
  71
  72     NR::translate const t23(2.0, 3.0);
  73     UTEST_TEST("translate constructor") {
  74         NR::Matrix const mt23(t23);
  75         NR::Point const b(-2.0, 3.0);
  76         UTEST_ASSERT( b * t23 == b * mt23 );
  77     }
  78
  79     NR::scale const s_id(1.0, 1.0);
  80     UTEST_TEST("test_identity") {
  81         UTEST_ASSERT(m_id.test_identity());
  82         UTEST_ASSERT(Matrix(t_id).test_identity());
  83         UTEST_ASSERT(!(Matrix(NR::translate(-2, 3)).test_identity()));
  84         UTEST_ASSERT(Matrix(r_id).test_identity());
  85         NR::rotate const rot180(NR::Point(-1, 0));
  86         UTEST_ASSERT(!(Matrix(rot180).test_identity()));
  87         UTEST_ASSERT(Matrix(s_id).test_identity());
  88         UTEST_ASSERT(!(Matrix(NR::scale(1.0, 0.0)).test_identity()));
  89         UTEST_ASSERT(!(Matrix(NR::scale(0.0, 1.0)).test_identity()));
  90         UTEST_ASSERT(!(Matrix(NR::scale(1.0, -1.0)).test_identity()));
  91         UTEST_ASSERT(!(Matrix(NR::scale(-1.0, -1.0)).test_identity()));
  92     }
  93
  94     UTEST_TEST("inverse") {
  95         UTEST_ASSERT( m_id.inverse() == m_id );
  96         UTEST_ASSERT( Matrix(t23).inverse() == Matrix(NR::translate(-2.0, -3.0)) );
  97         NR::scale const s2(-4.0, 2.0);
  98         NR::scale const sp5(-.25, .5);
  99         UTEST_ASSERT( Matrix(s2).inverse() == Matrix(sp5) );
 100     }
 101
 102     UTEST_TEST("nr_matrix_invert") {
 103         NRMatrix const nr_m_id(m_id);
 104         Matrix const m_s2(NR::scale(-4.0, 2.0));
 105         NRMatrix const nr_s2(m_s2);
 106         Matrix const m_sp5(NR::scale(-.25, .5));
 107         NRMatrix const nr_sp5(m_sp5);
 108         Matrix const m_t23(t23);
 109         NRMatrix const nr_t23(m_t23);
 110         NRMatrix inv;
 111         nr_matrix_invert(&inv, &nr_m_id);
 112         UTEST_ASSERT( Matrix(inv) == m_id );
 113         nr_matrix_invert(&inv, &nr_t23);
 114         UTEST_ASSERT( Matrix(inv) == Matrix(NR::translate(-2.0, -3.0)) );
 115         nr_matrix_invert(&inv, &nr_s2);
 116         UTEST_ASSERT( Matrix(inv) == Matrix(nr_sp5) );
 117         nr_matrix_invert(&inv, &nr_sp5);
 118         UTEST_ASSERT( Matrix(inv) == Matrix(nr_s2) );
 119
 120         /* Test that nr_matrix_invert handles src == dest. */
 121         inv = nr_s2;
 122         nr_matrix_invert(&inv, &inv);
 123         UTEST_ASSERT( Matrix(inv) == Matrix(nr_sp5) );
 124         inv = nr_t23;
 125         nr_matrix_invert(&inv, &inv);
 126         UTEST_ASSERT( Matrix(inv) == Matrix(NR::translate(-2.0, -3.0)) );
 127     }
 128
 129     UTEST_TEST("elliptic quadratic form") {
 130         NR::Matrix const aff(1.0, 1.0,
 131                              0.0, 1.0,
 132                              5.0, 6.0);
 133         NR::Matrix const invaff = aff.inverse();
 134         UTEST_ASSERT( invaff[1] == -1.0 );
 135
 136         NR::Matrix const ef(elliptic_quadratic_form(invaff));
 137         NR::Matrix const exp_ef(2, -1,
 138                                 -1, 1,
 139                                 0, 0);
 140         UTEST_ASSERT( ef == exp_ef );
 141     }
 142
 143     UTEST_TEST("Matrix * rotate") {
 144         NR::Matrix const ma(2.0, -1.0,
 145                             4.0, 4.0,
 146                             -0.5, 2.0);
 147         NR::Matrix const a_r86( ma * r86 );
 148         NR::Matrix const ma1( a_r86 * r86.inverse() );
 149         UTEST_ASSERT(matrix_equalp(ma1, ma, 1e-12));
 150         NR::Matrix const exp_a_r86( 2*.8 + -1*-.6,  2*.6 + -1*.8,
 151                                     4*.8 + 4*-.6,   4*.6 + 4*.8,
 152                                     -.5*.8 + 2*-.6, -.5*.6 + 2*.8 );
 153         UTEST_ASSERT(matrix_equalp(a_r86, exp_a_r86, 1e-12));
 154     }
 155
 156     UTEST_TEST("translate*scale, scale*translate") {
 157         NR::translate const t2n4(2, -4);
 158         NR::scale const sn2_8(-2, 8);
 159         NR::Matrix const exp_ts(-2, 0,
 160                                 0,  8,
 161                                 -4, -32);
 162         NR::Matrix const exp_st(-2, 0,
 163                                 0,  8,
 164                                 2, -4);
 165         UTEST_ASSERT( exp_ts == t2n4 * sn2_8 );
 166         UTEST_ASSERT( exp_st == sn2_8 * t2n4 );
 167     }
 168
 169     UTEST_TEST("Matrix * scale") {
 170         NR::Matrix const ma(2.0, -1.0,
 171                             4.0, 4.0,
 172                             -0.5, 2.0);
 173         NR::scale const sn2_8(-2, 8);
 174         NR::Matrix const exp_as(-4, -8,
 175                                 -8, 32,
 176                                 1,  16);
 177         UTEST_ASSERT( ma * sn2_8 == exp_as );
 178     }
 179
 180     if (!utest_end()) {
 181         rc = EXIT_FAILURE;
 182     }
 183
 184     return rc;
 185 }
 186
 187
 188 /*
 189   Local Variables:
 190   mode:c++
 191   c-file-style:"stroustrup"
 192   c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)(case-label . +))
 193   indent-tabs-mode:nil
 194   fill-column:99
 195   End:
 196 */
 197 // vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=8:softtabstop=4:encoding=utf-8:textwidth=99 :